具有植物促生活性的耐盐菌的筛选及微生物法改良盐渍化土壤初探

摘要

土壤盐渍化严重影响农业生产和生态环境，它会抑制作物生长、破坏植物光合作用，严重时甚至造成绝产，盐渍化土壤的微生物群落结构及酶活性也会受不同程度的影响。盐渍化土壤改良有很多方法，其中微生物法具有环境友好等优势，目前微生物法改良盐渍化土壤的研究并不太多，而且远远没有达到应用水平，本文试图利用相关微生物为盐渍化土壤改良作贡献，为改良和有效利用盐渍化土壤奠定基础，同时为盐渍土资源的开发利用提供了理论依据。
　　首先筛选得到了具有植物促生活性的耐盐菌，从上海市浦东新区合庆镇友谊村佰臣蔬果专业合作社田间植物的根际土壤中，共分离筛选得到6株耐盐菌株。其中一株Bacillus sp.耐盐菌株YL4，它不仅有ACC脱氨酶活性，并且能够溶解难溶性无机磷，同时它也有固氮能力和产铁载体的能力，这使得它具有促生能力，这对下一步的实验十分重要，根据序列比对和系统发育树的结果发现，耐盐菌YL4同芽孢杆菌属（Bacillus）的sp.进化关系最为接近，置信水平达到100。
　　浦东新区佰臣地区的盐渍化土壤情况的研究表明B-1土壤盐渍化程度最为严重，B-1上壤最初全盐含量为9.4g/kg，属于盐渍化土壤，几乎达到盐土的标准，因此将B-1作为后续改良实验的地点。B-1土壤在接种了芽孢杆菌YL4后，最终土壤全盐含量下降至1.54g/kg，接近正常土壤的标准，另外，YL4和S3-1联合接种后，土壤全盐含量下降至2.21g/kg，虽然不如单独单独接种YL4效果显著，但对盐渍化土壤的改良扔具有良好的显著作用。YL4与S3-1联合接种时，小青菜全株鲜重、土壤细菌数量、脲酶和蔗糖酶活性均维持在较高的水平。综上，我们可以看出，YL4与S3-1联合接种能够显著改善盐渍化土壤中植物生长并且降低土壤全盐含量。
　　为了使盐渍土改良有更多的选择，我们研究了酵母菌突变体（该突变体能将细胞外的Na+吸收到细胞内）对水环境中Na+的吸收能力。首先根据8株酵母菌细胞在四个不同NaCl浓度下Na+吸收能力的实验，选取其中三株酵母菌突变体(O6、B5和YBR290w)进行后续实验，从72小时后，不同的酵母细胞在5％、7％和9％的NaCl溶液中的死亡情况可知，在三种盐浓度梯度下，野生型酵母菌的死亡率都在90％以上，三种野生型的死亡率是不同的，整体趋势是随着盐浓度的升高，细胞死亡率下降。三株野生型菌株都能够吸收Na+，这可能是由于同高浓度盐溶液(9％)相比，在低浓度盐溶液(5％)下，野生型酵母菌吸收Na+更高效，随着Na+的吸收，酵母细胞内渗透压力逐渐升高，细胞最终吸水胀破死亡，突变型酵母菌细胞中均有白色的充盈部分，我们推测是液泡，而且随着盐浓度的升高，该部分的边缘越来越破碎，越来越不整齐。上述实验虽然能够说明一定的问题，但是酵母菌突变体吸收Na+的具体机制仍需进一步的实验进行验证。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 盐渍化土壤的形成原因及危害

1．1．1 盐渍化土壤形成原因

1．1．2 盐渍化土壤危害

1．2 盐渍化土壤改良研究进展

1．2．1 传统方法改良盐渍化土壤

1．2．2 微生物法改良盐渍化土壤

1．3 本研究的目的及意义

第二章 具有植物促生活性的耐盐菌的筛选

2．1 材料

2．1．1 土壤样品

2．1．2 仪器和设备

2．1．3 培养基

2．1．4 主要试剂

2．2 方法

2．2．1 耐盐菌株的富集和驯化

2．2．2 耐盐菌株的分离纯化

2．2．3 菌株的保藏与活化

2．2．4 菌种鉴定

2．2．5 具有植物促生活性的耐盐菌的筛选

2．2．6 YL4对小青菜的促生作用

2．2．7 系统发育树的构建

2．2．8 数据处理与分析

2．3 结果与分析

2．3．1 耐盐菌株的分离、筛选和鉴定

2．3．2 具有植物促生活性的耐盐菌的筛选

2．3．3 YL4溶磷能力定量测定

2．3．4 YL4对小青菜的促生作用

2．3．5 系统发育树的构建

2．4 小结

第三章 芽孢杆菌YL4改良盐渍化土壤的初步研究

3．1 材料

3．1．1 供试菌株

3．1．2 供试植物

3．1．3 栽培土

3．1．4 田间实验地点

3．1．5 培养基和试剂

3．1．6 仪器和设备

3．2 方法

3．2．1 改良盐渍化土壤盆栽实验

3．2．2 改良盐渍化土壤田间实验

3．3 结果与分析

3．3．1 改良盐渍化土壤盆栽实验

3．3．3 改良盐渍化土壤田间实验

3．4．小结

第四章 酵母菌突变体对Na+的吸收研究

4．1 材料

4．1．1 供试菌株

4．1．2 培养基和试剂

4．1．3 仪器和设备

4．2 方法

4．2．1 四种浓度Na+溶液中酵母菌吸收能力

4．2．2 三种浓度Na+溶液中酵母菌吸收能力

4．2．3 酵母细胞吸收Na+溶液后死亡情况

4．3 结果与分析

4．3．1 四种浓度Na+溶液中酵母菌吸收能力

4．3．2 三种浓度Na+溶液中酵母菌吸收能力

4．3．3 酵母细胞吸收盐溶液后死亡情况实验

4．4 小结

总结

致谢

参考文献

主要科研成果

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